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Les solides fluorescents super brillants peuvent être imprimés en 3D sous n'importe quelle forme

Par Jason Arunn Murugesu

Objets lumineux

Objets imprimés en 3D qui brillent

Inondation d'Amar

Une nouvelle manière fiable de fabriquer des solides fluorescents a conduit à la création de la classe de matériaux fluorescents la plus brillante jamais créée. Les matériaux imprimables en 3D pourraient un jour aider les panneaux solaires à récolter plus d'énergie du soleil.

Quelque 100 000 colorants différents sont capables de fluorescent – ou de briller sous la lumière ultraviolette – aidés parce que les molécules individuelles en solution sont physiquement éloignées les unes des autres, dit Amar Flood de l'Université de l'Indiana. «Mais dans les solides, les particules sont plus proches les unes des autres et interfèrent donc les unes avec les autres, ce qui les empêche de se comporter comme des individus.»

Selon Flood, cela signifie que les matériaux fabriqués à partir de colorants fluorescents, tels que les fibres utilisées dans les textiles, ne sont pas aussi fluorescents que la solution de départ, un problème que les chimistes reconnaissent depuis 150 ans.

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Son équipe a trouvé un moyen de contourner l'obstacle en mélangeant des molécules en forme de beignet appelées cyanostars avec les colorants. Bien qu'il existe des matériaux fluorescents individuels plus brillants, les méthodes de l'équipe promettent de rendre considérablement plus facile la fabrication de solides fluorescents à partir d'une gamme beaucoup plus large de colorants.

Les cyanostars sont capables de maintenir les molécules de colorant chargées positivement éloignées les unes des autres afin de conserver leurs propriétés fluorescentes, même si elles sont à l'état solide. Une certaine luminosité est encore perdue dans cette conversion de liquide en solide, mais elle améliore les méthodes précédentes d'au moins une magnitude de 10. La technique peut être utilisée avec n'importe quel colorant chargé positivement et en conjonction avec l'impression 3D pour rendre les solides qui brillent.

Ces matériaux pourraient trouver une utilisation dans la récolte solaire, dit Bo Laursen de l'Université de Copenhague, au Danemark, un autre co-auteur de l'article. Il dit que cette technologie pourrait être rendue plus efficace en convertissant les rayons infrarouges ou la lumière visible à basse fréquence du soleil en une forme qui peut être capturée par les cellules solaires. «Une grande partie de cela repose sur des matériaux fluorescents qui sont aussi fluorescents que possible», explique Laursen.

«Il s’agit d’une chimie élégante, qui montre que vous pouvez prendre des colorants qui n’auraient normalement pas de fluorescence à l’état solide et les faire faire», déclare Andrew Beeby de l’université de Durham, au Royaume-Uni. «Mais il est encore tôt pour déterminer l’utilité de ces matériaux dans le monde réel.»

Référence du journal: Chem, DOI: 10.1016 / j.chempr.2020.06.029

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